当前位置:主页 > 管理论文 > 工程管理论文 >

斯特林回热器交变流压差实验研究

发布时间:2018-04-20 07:45

  本文选题:斯特林 + 直线电机 ; 参考:《华中科技大学》2014年硕士论文


【摘要】:自由活塞斯特林发动机具有结构紧凑、效率高、能源利用广、污染小等优点,在解决能源紧缺和环境污染等问题上具有巨大的潜力,引起了广泛的关注和兴趣。回热器和直线电机是自由活塞斯特林发动机中重要部件,其性能及参数之间的匹配程度直接影响着斯特林的效率,因此有必要对其进行研究。 本文主要对回热器在交变流下的端部压差进行实验测试以及基于CFD模拟辨识回热器端部速度。具体工作包括:1、对交变流驱动源(横向磁通动磁直线电机)进行电磁分析,运用电磁场模拟软件研究电机推力及侧向力。得出推力随行程变化的关系;显示推力波动主要是由定位力造成的,端部效应的影响较弱。2、基于自行设计的直线电机搭建了交变流回热器实验台。测试在不同工作频率、充气压力、活塞相位角的情况下斯特林回热器的动态压差。实验显示回热器两端压力存在相移且受端部运动相位影响,表明交变流回热器显著区别于单向流,全局参数耦合影响部件性能。3、研究了实现回热器软测量的端部速度辨识方法,该方法通过对测试台进行整机建模(采用UDF以及动网格技术实现交变流边界条件,回热器采用多孔介质模型),以测试数据为仿真条件,通过多孔介质参数调整实现仿真参数与测试数据的匹配,该条件下的测试区速度即为软测量结果。作为回热器参数化研究的补充,,运用REGEN软件对回热器工况进行了寻优。计算结果指示出的端部速度(质量流)-压力相角可为整机模拟提供优化区域。
[Abstract]:Free piston Stirling engine has many advantages such as compact structure, high efficiency, wide energy utilization and low pollution. It has great potential to solve the problems of energy shortage and environmental pollution, and has attracted wide attention and interest. The regenerator and linear motor are important parts in the free piston Stirling engine. The performance and matching degree of the parameters directly affect the efficiency of Stirling, so it is necessary to study them. In this paper, the end pressure difference of the regenerator under alternating current is tested experimentally and the end velocity of the regenerator is identified by CFD simulation. The specific work includes the electromagnetic analysis of the alternating current driving source (transverse flux dynamic magnetic linear motor), and the application of electromagnetic field simulation software to study the thrust and lateral force of the motor. The relationship between thrust and stroke is obtained, which shows that the thrust fluctuation is mainly caused by positioning force, and the effect of end effect is weak. Based on the self-designed linear motor, an alternating current regenerator experimental platform is built. The dynamic pressure difference of Stirling regenerator is measured at different working frequency, inflatable pressure and piston phase angle. The experimental results show that the pressure at both ends of the regenerator is phase shifted and affected by the moving phase of the end, which indicates that the alternating flow regenerator is significantly different from the one-way flow, and the global parameter coupling affects the performance of the unit .3.The method of end velocity identification for soft sensing of the regenerator is studied. In this method, the whole machine is modeled by using UDF and dynamic grid technology to realize the alternating flow boundary condition, and the regenerator adopts the porous medium model, and takes the test data as the simulation condition. By adjusting the parameters of porous media, the simulation parameters can be matched with the test data, and the velocity of the test area under this condition is the result of soft sensing. As a supplement to the parameterization research of the regenerator, the optimal condition of the regenerator is obtained by using REGEN software. The calculated results indicate that the end velocity (mass flow-pressure phase angle) can provide an optimized region for the whole machine simulation.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TB65

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 罗二仓,凌虹,刘浩,吴剑峰;回热器的热声直流模型及其应用研究[J];低温与超导;2001年04期

2 辛天龙;刘益才;黄谦;张明研;马卫武;杨培志;;板叠式回热器的特征频率[J];低温工程;2009年01期

3 章忠敏;;回热器效率的差分计算[J];制冷学报;1982年03期

4 章忠敏;胡连方;;低温回热器效率的实验研究[J];制冷学报;1983年01期

5 章忠敏;回热器效率测试系统及其分析[J];深冷技术;1984年03期

6 古大田,刘明刚;螺旋回热器传热性能的研究[J];化工学报;1987年03期

7 袁秀玲;低温回热器传热过程的理论探讨[J];深冷技术;1987年01期

8 王艳民;;螺旋回热器的传热、经济性能及其制造[J];郑州工学院学报;1990年02期

9 郭方中,邓晓辉;回热器工作的热声机理[J];低温工程;1995年02期

10 邓晓辉,郭方中;运动回热器的泵热制冷作用[J];低温工程;1995年04期

相关会议论文 前10条

1 罗二仓;;存在声直流的回热器模型及其应用研究[A];第五届全国低温工程大会论文集[C];2001年

2 郭永飞;陈曦;张华;庞常伟;刘颖;;小型蝶式太阳能斯特林发动机回热器的流阻分析[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年

3 余文峰;罗运文;李青;郭方中;;吸附剂型回热器热声热机[A];第四届全国低温工程学术会议论文集[C];1999年

4 王巍;余红英;黄钟岳;宋勇;;微型燃机回热器全程通道三维数值模拟[A];中国动力工程学会第三届青年学术年会论文集[C];2005年

5 郝熙欢;巨永林;;低温回热器整流元件设计及实验研究[A];第九届全国低温工程大会论文集[C];2009年

6 郝熙欢;巨永林;杨镝;;低温回热器整流元件设计及实验研究[A];上海市制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年

7 张森林;郭宪民;赵硕;郭晓辉;;回热器对低温空气制冷系统性能影响的实验研究[A];第六届中国冷冻冷藏新技术、新设备研讨会论文集[C];2013年

8 方凯;邱利民;;大功率脉管制冷机回热器内非均匀性研究[A];浙江制冷(2013年第01期总第102期)[C];2013年

9 王本仁;金滔;范理;张淑仪;;热声热机中回热器的焓流分析[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年

10 夏明;乔勇;陈军;陈晓屏;;斯特林制冷机回热器流动和导热实验研究[A];第八届全国低温工程大会暨中国航天低温专业信息网2007年度学术交流会论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前1条

1 孙久策;液氮温区大功率斯特林型脉管制冷机回热器温度不均匀性及性能优化研究[D];浙江大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 姜瑞雪;斯特林发动机回热器流动和传热特性研究[D];南京航空航天大学;2014年

2 曾婧;斯特林制冷机回热器的阻力特性研究[D];华中科技大学;2014年

3 潘奇;斯特林回热器交变流压差实验研究[D];华中科技大学;2014年

4 张振;振荡流回热器性能实验装置研究[D];华中科技大学;2009年

5 廖宜利;交变振荡流回热器的实验研究[D];华中科技大学;2011年

6 胡志永;振荡流回热器的特性研究[D];华中科技大学;2011年

7 王少恒;网格式回热器的传热特性分析与实验研究[D];华北电力大学;2012年

8 辛天龙;热声热机回热器特性研究[D];中南大学;2011年

9 李银宾;不同结构回热器频率及输出特性研究[D];中南大学;2014年

10 包春凤;高温小型回热器传热和阻力性能研究[D];华东理工大学;2014年



本文编号:1776877

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/1776877.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户02eea***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com